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jiunn36 發表於 2018-7-9 12:24 AM

古生物學家發現恐龍在演化舞台上是邊緣角色

  相較於現今所有動物﹐恐龍的體型﹑長度和身軀都如此特異﹐無怪乎稱霸地球長達1億5000多萬年。恐龍在很久遠以前的某個時刻突然出現﹐演變成具有長頸和利齒的巨獸。這想法其實與20世紀晚期的科學界共識相距不遠。傳統上認為恐龍很特別﹐天生擁有超棒的速度﹑敏捷度與新陳代謝率﹐輕而易舉便勝過牠們的對手﹐在地球這整顆行星上繁衍擴散﹐建立起恐龍帝國。然而過去15年來﹐全球陸續發現豐富的新化石﹐對於最早期恐龍棲息的自然環境產生新見解﹐也以新方法建構恐龍系譜樹並分析演化趨勢﹐挑戰長久以來的觀點。這些進展訴說很不一樣的故事﹕恐龍的崛起是漸進發生﹐牠們最初有長達3000萬年只局限於世界少數角落﹐略遜於其他物種。直到掌握了幾次幸運的契機﹐牠們才崛起而逐步稱霸地球。
  如同很多優勢物種﹐恐龍也因災難而生。大約2億5200萬年前的二疊紀末期﹐一大池岩漿在西伯利亞地底下蠢蠢欲動。住在地表的動物各形各色﹐包括大型兩生類﹑皮膚多瘤的爬行類和食肉性的哺乳類前身﹐牠們對於即將到來的大災難毫無所悉。一股股岩漿蜿蜒穿越地函再到達地殼﹐最後從寬達一﹑兩公里的地表裂隙猛烈湧出。這種噴發持續了數十萬乃至數百萬年﹐不斷噴出的熱氣﹑塵埃﹑有毒氣體和大量岩漿掩蓋了現今亞洲上千萬平方公里的土地。氣溫陡升﹑海洋酸化﹑生態系崩潰﹐二疊紀的物種多達95%都滅絕了﹐那是地球史上最嚴重的大滅絕。
  不過有些倖存者跌跌撞撞邁入新的地質時代﹐即三疊紀。等到火山平息﹑生態系穩定下來﹐這些勇敢無畏的生物﹐包括各種小型兩生類和爬行類﹐發現自己身處於空蕩的大陸。隨著地球逐漸復原﹐牠們也變得多樣化﹐逐漸分支演變成今日的蛙類﹑蠑螈﹑龜類﹑蜥蜴和哺乳類。
  科學家能夠知道當時有這些動物存在﹐是因為牠們在河流和湖泊底部一層層沉積物留下的手印和足印﹐如今在波蘭的聖十字山脈(Holy Cross Mountains)裸露出來。在此山區長大的瑞典烏普沙拉大學古生物學家尼茨威茲基(Grzegorz Niedz·wiedzki)﹐20多年來細心蒐集這些化石。2005年﹐尼茨威茲基在斯崔佐威斯村(Stryczowice)附近尋找化石﹐沿著一條有刺灌木叢生的窄溪發現了不尋常的足跡﹐似乎與較常見的爬行類和兩生類痕跡不符。這些奇怪印記的大小約像貓腳印﹐排列成很窄的足跡﹔前方的手印有五指﹐而略大的腳印在後﹐有中間較長的三趾和兩側各一根小趾﹐研究人員把這足跡的主人命名為異趾虎屬(Prorotodactylus)。我們對這生物的認識皆來自這些足印﹐動物本身已知沒有留下化石。
  異趾虎的足跡可回溯到2億5000萬年前﹐距離造成二疊紀結束的火山噴發只有短短200萬年。牠們的左右側足跡相隔那麼近﹐一看就知道屬於一種特化的爬行類群﹐稱為主龍類(archosaur)﹐是在二疊紀滅絕事件後出現﹐具有直立特徵﹐有助於跑得更快﹑更遠﹐而更容易追蹤獵物。這些足跡來自早期主龍類的事實﹐表示牠們可能與恐龍的起源有關。
  主龍類幾乎在起源的同時就分支成兩個主要譜系﹐包括演化成今日鱷類的偽鱷亞類(pseudosuchian)﹐以及發展成恐龍的鳥拓類(avemetatarsalian)﹐彼此緊密依附於一根演化枝幹﹐與三疊紀的其他生物互相競爭。異趾虎屬於哪一分支?
  為了找出答案﹐尼茨威茲基和英國伯明罕大學的演化生物學家巴特勒(Richard J. Butler)共同主持一項研究。2011年發表足跡分析結果﹐發現異趾虎足跡的特性與恐龍足部的重要特徵有關﹕趾行動物走路時只有腳趾接觸地面﹐而且腳掌非常窄﹐只有三個主腳趾。因此異趾虎屬於恐龍形類(dinosauromorph)﹐即本身不是恐龍﹐而是鳥拓類這個子群的原始成員﹐子群裡包括恐龍和牠們的最近親。這個類群的成員具有長尾﹑健壯的腿肌﹐臀部也有附屬的骨頭讓腿部與身軀相連﹐於是比其他主龍類移動得更快也更有效率。
  然而﹐這些最早的恐龍形類貌不驚人。化石分析顯示牠們只有家貓大小﹐具有皮包骨般的長腿。此外數量沒有很多﹐在斯崔佐威斯村找到的所有足跡只有不到5%屬於異趾虎﹐遠少於小型爬行類﹑兩生類甚至其他主龍類的足跡。恐龍形類的時代還沒到來。
  接下來的1000萬~1500萬年間﹐恐龍形類持續多樣化。這段期間的化石記錄顯示﹐波蘭的足跡類型逐漸增加﹐接著世界各地也都如此﹕足印變得較大﹐也發展出各式形狀。有些足跡沒有手部的印痕﹐這是只用後腿走路的徵兆﹐也意味骨架開始轉而向上直立。
  接著在2億4000萬~2億3000萬年前的某一刻﹐這些原始恐龍形類譜系的一支演化成真正的恐龍﹐其實這只是名稱的大幅改變﹐在解剖構造上僅有少數細微差異﹕上臂長條肌可附著於較大塊的肌肉﹔頸椎有一些像標籤的凸緣﹐可支撐較強壯的韌帶﹔股骨接到骨盆的位置有一個像窗口的開放式關節﹐保持直立姿勢穩定。雖然只有些微改變﹐但仍預示某種巨大變化即將展開。


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水倒大咒 發表於 2018-7-9 03:35 PM

就像馬在遠古時期與現在時期的現代馬相比,許多典型的特徵顯示當時馬在遠古時期是會爬樹的,隨後進化成現代馬的模樣。
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